[发明专利]锰锌陈化液胶体化过程金属离子浓度智能化在线实时监测系统及方法

摘要

本发明涉及一种电解锰锌行业陈化液胶体化过程中金属离子浓度智能化在线实时监测系统及方法，包括三维空间在线采样系统、待测样品质量控制系统、智能化原位实时监测系统。本发明基于不同种类和浓度金属离子的色度学差异，精准获取目标金属离子的光敏性参数；以复杂相金属离子非接触识别为基础，利用高精度机器视觉连续表达液体动态输送过程颜色的数字化信息，通过人工智能分析将其转化为大数据瞬时离子浓度，并经过数据优化去除异常值获取平均值，实现在线采集、样品均化、检测识别、实时分析、闭环控制的智能化分析。通过在线实时监测陈化液胶体化过程中三维空间内目标金属离子的浓度，提高了电流效率，在重金属废水源头控制方面发挥了重要作用。

主权项

1.一种锰锌陈化液胶体化过程金属离子浓度智能化在线实时监测系统，其特征在于，包括三维空间在线采样系统、待测样品质量控制系统、智能化原位实时监测系统；所述三维空间在线采样系统包括质量控制系统(1)、三维运动系统(2)、伸缩采样管(3)、保温装置(4)和液样输送装置(5)，由质量控制系统(1)通过三维运动系统(2)控制伸缩采样管(3)实现样品的采集，以及由质量控制系统(1)控制液样输送装置(5)实现样品的输送，整个系统在样品采集和样品输送过程带有保温装置(4)，确保其与陈化池内温度一致，所述伸缩采样管(3)下端采样口浸没在陈化池中，所述伸缩采样管(3)在三维运动系统(2)的控制下可实现在陈化池内不同高度及同一高度不同角度进行取样，所述保温装置(4)包裹所述伸缩采样管(3)外侧；所述待测样品质量控制系统包括质量控制系统(1)、温度控制系统(6)、均质槽(7)、液位监测传感器(8)、搅拌系统(9)、空气压缩装置(10)和清洗装置(11)，三维空间在线采样系统采集的液体样品输送至带有温度控制系统(6)的均质槽(7)内，在均质槽(7)进液过程中质量控制系统(1)控制搅拌系统(9)进行样品的均质，均质槽(7)液位高度通过质量控制系统(1)控制液位监测传感器(8)实时反馈液位信息传输给质量控制系统(1)实现样品的采集和预处理，所述液位监测传感器(8)的液位监测探头放置在均质槽(7)中，当均质槽(7)中的液位上升至设定高度时，所述液位监测传感器(8)将液位信号传输至质量控制系统(1)，所述质量控制系统(1)将相应信号传输至三维运动系统(2)以控制伸缩采样管(3)停止采样；所述空气压缩装置(10)和清洗装置(11)通过管路切换装置实现各管路的吹洗和清洗，保证管路的清洁；所述智能化原位实时监测系统包括智能进样装置(12)、非接触识别装置(13)、光学参数系统(14)、高精度机器视觉系统(15)和智能分析控制系统(16)，智能化原位实时监测系统通过液位监测传感器(8)将液面高度信息实时反馈给智能分析控制系统(16)，智能分析控制系统(16)控制智能进样装置(12)进行样品从均质槽(7)内至非接触识别装置(13)的输送，样品输送过程通过温度控制系统(6)实现温度控制，所述智能分析控制系统(16)分别连接光学参数系统(14)和高精度机器视觉系统(15)，智能分析控制系统(16)控制光学参数系统(14)发出对应光于非接触识别装置(13)，智能分析控制系统(16)控制高精度机器视觉系统(15)进行样品的结果分析，所述智能进样装置(12)与非接触识别装置(13)通过管路相连，所述非接触识别装置(13)材质透明，且所盛液体的体积一定，液样在非接触识别装置(13)检测完后从排出端排出，所述智能分析控制系统(16)根据设定的目标元素控制所述光学参数系统(14)切换相对应的特定光源，所述光学参数系统(14)得到控制信号发出相应的光照射并穿透所述非接触识别装置(13)，所述光学参数系统(14)发出的色度信号穿透所述非接触识别装置(13)后并被所述高精度机器视觉系统(15)接收，所述高精度机器视觉系统(15)将接收的信号传输至智能分析控制系统(16)，所述智能分析控制系统(16)根据接收的色度信号通过数学模型转化获取对应的元素浓度参数；所述管路切换装置分别与液样输送装置(5)、均质槽(7)、空气压缩装置(10)、清洗装置(11)和智能进样装置(12)通过管路连通，所述均质槽(7)和所述非接触识别装置(13)分别与样品回收池通过管路连通。